Wondgenezing verloopt in meerdere fasen. Van stolling en ontstekingsreacties tot weefselherstel en littekenvorming. Dit proces kan bij patiënten met acute of chronische wonden traag of verstoord verlopen, wat leidt tot complicaties, langere hersteltijden en hogere zorgkosten. Een interdisciplinair team van ingenieurs van de Universiteit van Californië in Santa Cruz en UC Davis heeft nu een innovatief draagbaar apparaat ontwikkeld dat deze uitdaging rechtstreeks aanpakt.
Het systeem, genaamd a-Heal, maakt gebruik van kunstmatige intelligentie (AI), bio-elektronica en een ingebouwde camera om de voortgang van wondgenezing te monitoren én actief te versnellen.
Gepersonaliseerde wondzorg met AI
Het apparaat wordt direct op een standaardverband bevestigd en functioneert als een zogenoemd closed-loop systeem. Een ingebouwde camera legt om de twee uur beelden vast van de wond. Deze foto’s worden vervolgens geanalyseerd door een machine learning-model, dat door de onderzoekers de 'AI-dokter' wordt genoemd. Dit model vergelijkt de wondstatus met een tijdlijn van optimale genezing. Wanneer blijkt dat de genezing achterloopt, kan het apparaat automatisch een behandeling inzetten, zoals:
- Medicatie: via bio-elektronische actuatoren wordt lokaal fluoxetine toegediend. Dit middel, bekend als antidepressivum, bevordert wondsluiting door ontstekingen te verminderen en de regeneratie van weefsel te stimuleren.
- Bio-elektrische stimulatie: het apparaat kan een zacht elektrisch veld genereren dat celmigratie naar de wond stimuleert en zo het herstel versnelt.
Deze aanpak maakt het mogelijk om het genezingsproces dynamisch aan te passen aan de individuele patiënt. Iedere interventie wordt gevolgd door nieuwe beeldvorming, waardoor het systeem voortdurend leert en de behandeling verfijnt.
Betere uitkomsten, minder belasting
De eerste preklinische resultaten, gepubliceerd in npj Biomedical Innovations, laten zien dat wonden die met a-Heal werden behandeld ongeveer 25 procent sneller genazen dan met standaardzorg. Vooral bij chronische wonden, die vaak slecht of helemaal niet genezen, kan dit grote impact hebben.
Naast de geautomatiseerde behandeling biedt het apparaat ook telemonitoring. Beelden en gegevens, zoals genezingssnelheid en behandelrespons, worden veilig doorgestuurd naar een webinterface. Hierdoor kan een arts op afstand de voortgang volgen en waar nodig ingrijpen. Dit maakt de technologie bijzonder geschikt voor patiënten in afgelegen gebieden of mensen met beperkte mobiliteit.
AI die meegroeit met de patiënt
Het AI-model achter a-Heal gebruikt een vorm van versterkend leren. Dit betekent dat het algoritme steeds beter leert welke behandelingscombinaties het herstel het meest bevorderen. Het model krijgt als doel de genezingstijd te minimaliseren en wordt “beloond” wanneer er vooruitgang wordt geboekt. Zo ontwikkelt het systeem een patiëntspecifieke strategie die zich aanpast naarmate het herstel vordert.
De onderzoekers zien grote kansen voor de toepassing van a-Heal bij de behandeling van chronische wonden en infecties, die vaak een langdurige en kostbare zorglast vormen. De combinatie van AI, bio-elektronica en draagbare technologie biedt een veelbelovende route naar snellere, patiëntgerichte en duurzamere wondzorg.
Met a-Heal wordt duidelijk hoe digitale innovaties niet alleen processen kunnen monitoren, maar ook direct kunnen ingrijpen en behandelen. Het apparaat markeert daarmee een stap richting een toekomst waarin AI-gedreven oplossingen de standaardzorg aanvullen en verbeteren, met tastbare voordelen voor patiënt én zorgsysteem.
Innovatie in wondgenezing
Twee jaar geleden ontwikkelden onderzoekers van de Chalmers University of Technology en de Universiteit van Freiburg een veelbelovende methode met elektrische stimulatie voor het aanpakken van chronische wonden. Hun experimenten tonen aan dat huidcellen elektrotactisch zijn en zich binnen elektrische velden in een gerichte richting bewegen. Door dit principe toe te passen, bleken wonden tot wel drie keer sneller te genezen dan zonder stimulatie.
In het onderzoek werd ook bekeken of deze methode ook de wondgenezing bij diabetes, waarbij wondgenezing bemoeilijkt wordt door schade aan zenuwen en bloedvaten, effectief was. Daarbij werd ontdekt dat elektrische stimulatie ook bij diabetische cellen de genezing kan versnellen tot bijna het niveau van gezonde huidcellen.
